專(zhuān)利名稱(chēng)：用于膝上型電腦裝置的電源管理系統(tǒng)及其管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種用于膝上型電腦裝置的電源管理 系統(tǒng)及其管理方法，且特別是有關(guān)于控制 一外接電源裝置 的牙支術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，膝上型電腦裝置對(duì)其電池的電源管理上的設(shè)計(jì)， 已有一定程度的進(jìn)步及成果。然而，不論是在其硬體零件 上、軟體作業(yè)系統(tǒng)上或是驅(qū)動(dòng)程式上，即使能夠提出一最 佳的電源管理方法，惟，在其電池定量的電源供應(yīng)下，所 能延長(zhǎng)的電池使用時(shí)間亦屬定量。
端看目前的電源管理方法，大都是讓部分暫時(shí)無(wú)用的 元件能夠進(jìn)入其省電或休眠模式，以節(jié)省電池的耗電量。 而使用此種省電或休眠模式的方法，不外乎從電壓或頻率 兩方面來(lái)著手。然而，就如同上述所說(shuō)的定量電源供應(yīng)， 隨著目前膝上型電腦裝置所需功能復(fù)雜且強(qiáng)大及對(duì)應(yīng)所需 更多的電源消耗，似乎已無(wú)法再期待以現(xiàn)有的省電或休眠 模式等節(jié)流方法來(lái)達(dá)到其顯著的省電效果。
有鑒于上述習(xí)知技藝的問(wèn)題，為了能夠兼顧解決之， 本發(fā)明人基于多年從事膝上型電腦裝置的電源管理系統(tǒng)的
研究開(kāi)發(fā)與諸多實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)，提出一種用于膝上型電腦裝置 的電源管理系統(tǒng)及其電源管理方法，以作為改善上述缺點(diǎn) 的實(shí)現(xiàn)方式與依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述習(xí)知技藝中電池定量電量供應(yīng)的缺失，本發(fā) 明的主要目的是提出 一具有輕便且可插拔的外接電源裝 置，來(lái)提供上述膝上型電腦裝置更多的電源供應(yīng)。對(duì)此， 燃料電池或太陽(yáng)能電池即是本發(fā)明所寄予厚望得以解決此 項(xiàng)缺失。
然而，仔細(xì)研究現(xiàn)階段的燃料電池或太陽(yáng)能電池的發(fā) 電量，若欲提供等同目前鋰電池的發(fā)電量，實(shí)仍有一大段 路要走。此外，若欲將電池及外接電源裝置以混合供電的 方式，來(lái)達(dá)到所需的電源，則膝上型電腦裝置的供電電路 勢(shì)必需要進(jìn)行相當(dāng)幅度的修改，且對(duì)此修改，往往很容易 衍生與現(xiàn)有膝上型電腦裝置內(nèi)相關(guān)元件的電源設(shè)計(jì)產(chǎn)生不 相容的嚴(yán)重問(wèn)題。再者，如此大幅度的電路設(shè)計(jì)修改，對(duì) 任何膝上型電腦裝置因所需的各項(xiàng)測(cè)試及認(rèn)證的緣由，致 使嚴(yán)重阻礙產(chǎn)品于短期內(nèi)量產(chǎn)的可能性。
有鑒于本發(fā)明上述自行提出有關(guān)混合供應(yīng)電源的缺 失，本發(fā)明的主要目的是提出上述的外接電源裝置更可藉 由直接供應(yīng)膝上型電腦裝置內(nèi)所需直流電源的子系統(tǒng)，像
是各項(xiàng)子系統(tǒng)中所需的5伏特、3. 3伏特、2. 5伏特或是1. 8 伏特等直流電壓源。如果能夠讓外接電源裝置中具有小功
率的燃料電池或太陽(yáng)能電池，直接與這些直流電源的子系 統(tǒng)產(chǎn)生一并聯(lián)供電，即可分擔(dān)膝上型電腦裝置上電池的電 量供應(yīng)的目的。此外，由于這些子系統(tǒng)所需的直流電壓是 固定的，藉由此項(xiàng)并聯(lián)方式會(huì)遠(yuǎn)比上述混合供應(yīng)電源的電 路設(shè)計(jì)來(lái)得簡(jiǎn)單許多。即是，可避免上述大幅度的電路設(shè) 計(jì)修改及產(chǎn)品短期內(nèi)無(wú)法量產(chǎn)的問(wèn)題缺失。
另外，對(duì)于膝上型電腦裝置來(lái)說(shuō)，USB介面、PCMCIA 介面或卡片介面已屬必備的輸出輸入/輸出埠，倘若能藉由 上述USB介面、PCMCIA介面或卡片介面致使本發(fā)明所提的 外接電源裝置與膝上型電腦裝置相互連接，進(jìn)而使此外接 電源裝置得以與膝上型電腦裝置內(nèi)的子系統(tǒng)產(chǎn)生并聯(lián)供 電，此項(xiàng)便利性，實(shí)為本發(fā)明的又一主要目的。
再者，為避免膝上型電腦裝置已屬關(guān)機(jī)狀態(tài)時(shí)，此外 接電源裝置仍繼續(xù)供電而造成可能的電路元件損壞。本發(fā) 明的再一目的，是在膝上型電腦裝置上設(shè)置一控制單元及 一開(kāi)關(guān)單元，作為控制外部電源裝置的供電開(kāi)關(guān)以及保護(hù) 膝上型電腦裝置內(nèi)子系統(tǒng)電路遭致不必要的漏電流沖擊。 即是，當(dāng)膝上型電腦裝置開(kāi)機(jī)時(shí)，其子系統(tǒng)內(nèi)直流電壓接 點(diǎn)處的直流電壓值趨于穩(wěn)定時(shí)，如5伏特，控制單元方才 發(fā)出一控制信號(hào)予開(kāi)關(guān)單元，藉此，允許外接電源裝置所 提供的直流電壓源對(duì)膝上型電腦裝置進(jìn)行供電。而當(dāng)膝上 型電腦裝置關(guān)機(jī)時(shí)，控制單元?jiǎng)t可發(fā)出另 一控制信號(hào)予開(kāi) 關(guān)單元，關(guān)閉外接電源裝置所提供的直流電壓源對(duì)膝上型 電腦裝置進(jìn)行供電動(dòng)作。
根據(jù)本發(fā)明所提出 一 具有輕便且可插拔的外接電源裝 置，來(lái)提供膝上型電腦裝置更多的電源供應(yīng)，可以避免大 幅度的電路設(shè)計(jì)修改及產(chǎn)品短期內(nèi)無(wú)法量產(chǎn)的問(wèn)題缺失，
且具有便利性的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明用于膝上型電腦裝置的電源管理系統(tǒng)的
方塊示意圖2為本發(fā)明用于膝上型電腦裝置的電源管理系統(tǒng)的 一實(shí)施例；
圖3為本發(fā)明用于膝上型電腦裝皇的電源管理系統(tǒng)的 另一實(shí)施例；
圖4為本發(fā)明用于膝上型電腦裝置的電源管理方法的 流程圖。
圖號(hào)說(shuō)明:
1:電源管理系統(tǒng)； 101:直流電壓源 111:控制信號(hào)； 13:膝上型電腦裝置； 1311:直流電壓接點(diǎn)處；
10:外接電源裝置； 11:控制單元； 12:開(kāi)關(guān)單元； 131:子系統(tǒng)； 2:電源管理系統(tǒng)；
20:具有USB埠的外接電源裝置；201: USB埠； 202:直流電壓源； 21:控制晶片；
211:控制信號(hào)； 22:開(kāi)關(guān)晶片； 231: USB埠； 232 點(diǎn)處；
2 36:電池； 237 240:電源開(kāi)關(guān)按鍵； 2411:控制信號(hào)； 30:外接電源裝置； 302:直流電壓源； 321、 322及32 3:開(kāi)關(guān)單元; 331:電源連接介面； 332
212:控制信號(hào); 23:膝上型電腦裝置； 233、 2 34及2 35:直流電壓接
2 38及2 39:直流電壓接點(diǎn)處； 241:南橋晶片； 3:電源管理系統(tǒng)； 301:直流電壓源； 31:控制單元； 33:膝上型電腦裝置； 333及334:直流電壓
接點(diǎn)處；
335:電源開(kāi)關(guān)按鍵； 336:南橋晶片；
3361:控制信號(hào)； 40、 41、 42、 43:流程步驟。
具體實(shí)施例方式
以下將參照相關(guān)圖式，說(shuō)明本發(fā)明較佳實(shí)施例的用于 膝上型電腦裝置的電源管理系統(tǒng)及其電源管理方法。
請(qǐng)參閱圖1,為本發(fā)明用于膝上型電腦裝置的電源管 理系統(tǒng)的方塊示意圖。圖中，電源管理系統(tǒng)l包含有一外 接電源裝置10、 一控制單元11及一開(kāi)關(guān)單元12。其中， 控制單元ll及開(kāi)關(guān)單元12可設(shè)于膝上型電腦裝置13內(nèi)且 連接膝上型電腦裝置13內(nèi)的子系統(tǒng)131。在本實(shí)施例中，
外接電源裝置IO可與膝上型電腦裝置13對(duì)應(yīng)設(shè)置一連接
介面，像是USB介面、PCMCIA介面或卡片介面，藉以提供 外接電源裝置10具有一可插拔功能并進(jìn)而提供一直流電 壓源101予膝上型電腦裝置13。此外，開(kāi)關(guān)單元12可依 據(jù)控制單元11所發(fā)出的控制信號(hào)111開(kāi)關(guān)直流電壓源101 并聯(lián)子系統(tǒng)131中的至少一直流電壓接點(diǎn)處1311。請(qǐng)注意， 這里的直流電壓源101可介于5伏特至1. 8伏特之間，較 常見(jiàn)供應(yīng)予直流電壓接點(diǎn)處1311的有5伏特、3. 3伏特、 2.5伏特或1.8伏特。另外，外接電源裝置10則可包含有 一燃料電池或 一 太陽(yáng)能電池，此項(xiàng)電池的采用是主要考量 到其電池本身的輕便性及可快速充電性。再者，控制單元 11更可利用設(shè)于膝上型電腦裝置13內(nèi)的南橋晶片內(nèi)的韌 體控制或利用一獨(dú)立設(shè)于膝上型電腦裝置13內(nèi)的銜入式 控制器的韌體控制來(lái)發(fā)出上述所需的控制信號(hào)111予開(kāi)關(guān) 單元12或子系統(tǒng)內(nèi)其他直流電源開(kāi)關(guān)元件。而這里的開(kāi)關(guān) 單元12更可共用膝上型電腦裝置13內(nèi)的限流晶片或限流 開(kāi)關(guān)來(lái)節(jié)省此項(xiàng)單元12的硬體成本。
請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明用于膝上型電腦裝置的電源管 理系統(tǒng)的一實(shí)施例。在本實(shí)施例中，電源管理系統(tǒng)2包含 有一具有USB埠的外接電源裝置20、 一控制晶片21及一 開(kāi)關(guān)晶片22。其中，控制晶片21及開(kāi)關(guān)晶片22設(shè)于膝上 型電腦裝置23內(nèi)。在本圖中，外接電源裝置20的一 USB 埠201可與膝上型電腦裝置23對(duì)應(yīng)設(shè).置一 USB埠231相連 接，以提供外接電源裝置20具有可插拔功能并進(jìn)而提供一
直流電壓源202并聯(lián)于膝上型電腦裝置23內(nèi)復(fù)數(shù)個(gè)直流電 壓沖妾點(diǎn)處2 32 、 2 3 3 、 2 34及2 35 。此外，在圖中，膝上型 電腦裝置2 3內(nèi)的電池2 36亦可同時(shí)提供其他直流電壓接點(diǎn) 處2 37 、 2 38及2 39所需的電源供應(yīng)。在本例中，因?yàn)橥饨?電源裝置20可透過(guò)USB的連接特性，提供穩(wěn)定的5伏特直 流電壓值的直流電壓源202 。是故，外接電源裝置20可與 膝上型電腦裝置2 3內(nèi)需被供應(yīng)5伏特直流電壓的直流電壓 接點(diǎn)處2 32 、 2 33、 2 34及2 35以并聯(lián)方式來(lái)進(jìn)行連接，此 舉，得使這些直流電壓接點(diǎn)處232 、 233、 2 34及235可被 分別供應(yīng)5伏特直流電壓值，進(jìn)而分擔(dān)了電池236的電量 消耗。此外，為避免膝上型電腦裝置23關(guān)機(jī)時(shí)，外接電源 裝置20仍處供電狀態(tài)且肇生漏電流予膝上型電腦裝置23 而造成其電子元件的可能損壞。開(kāi)關(guān)晶片22則可依據(jù)控制 晶片21所發(fā)出的控制信號(hào)211開(kāi)關(guān)直流電壓源202予直流 電壓接點(diǎn)處232 、 2 33、 2 34及235。而本例中的控制晶片 21則可依據(jù)膝上型電腦裝置23上的電源開(kāi)關(guān)按鍵240或 膝上型電腦裝置2 3內(nèi)的南橋晶片241的控制信號(hào)2411來(lái) 決定其控制信號(hào)211的發(fā)出與否。再者，控制晶片21更則 可依據(jù)膝上型電腦裝置23上的電源開(kāi)關(guān)按鍵240或膝上型 電腦裝置23內(nèi)的南橋晶片241的控制信號(hào)2411，來(lái)發(fā)送 另一控制信號(hào)212,以直接控制電池236是否得以供電予 其他直流電壓接點(diǎn)處2 37 、 2 38及239。請(qǐng)注意，這里的直 流電壓源202亦可依據(jù)設(shè)計(jì)所需，調(diào)整為介于5伏特至1. 8 伏特之間，較常見(jiàn)供應(yīng)予直流電壓接點(diǎn)處2 32 、 2 33、 234
及235可調(diào)整為5伏特、3. 3伏特、2.5伏特或1.8伏特。 另夕卜，外接電源裝置20則可包含有一燃料電池或一太陽(yáng)能 電池。再者，控制晶片21更可利用設(shè)于膝上型電腦裝置 23內(nèi)的南橋晶片241內(nèi)的韌體控制或利用 一獨(dú)立設(shè)于膝上 型電腦裝置23內(nèi)的銜入式控制器的韌體控制來(lái)發(fā)出上述 所需的控制信號(hào)211及212予開(kāi)關(guān)晶片22或子系統(tǒng)內(nèi)其他 直流電源開(kāi)關(guān)元件。而這里的開(kāi)關(guān)晶片22亦可共用膝上型 電腦裝置23內(nèi)的限流晶片或限流開(kāi)關(guān)。
請(qǐng)參閱圖3,為本發(fā)明用于膝上型電腦裝置的電源管 理系統(tǒng)的另一實(shí)施例。在本實(shí)施例中，電源管理系統(tǒng)3包 含有一外接電源裝置30、 一控制單元31及復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)單 元321、 322及32 3。其中，控制單元31及開(kāi)關(guān)單元321 、 322及323皆設(shè)于膝上型電腦裝置33 .內(nèi)。在本圖中，外接 電源裝置30可透過(guò)膝上型電腦裝置33的一電源連接介面 331,像是USB介面、PCMCIA介面或卡片介面，來(lái)進(jìn)行連 接，以提供外接電源裝置30除具有可插拔功能外且更可透 過(guò)開(kāi)關(guān)單元321、 322及323，分別提供一直流電壓源301 及302并聯(lián)膝上型電腦裝置33內(nèi)的直流電壓接點(diǎn)處332 、 333及334。請(qǐng)注意，這里的直流電壓接點(diǎn)處333及334 的直流電壓源302可來(lái)自于外接電源裝置30或膝上型電腦 裝置33的電池。此外，為避免膝上型電腦裝置33關(guān)機(jī)時(shí)， 外接電源裝置30仍處供電狀態(tài)且肇生漏電流予膝上型電 腦裝置33，進(jìn)而造成其電子元件的損壞。開(kāi)關(guān)單元321、 322及323則可依據(jù)控制單元31所發(fā)出的控制信號(hào)311及312選擇性開(kāi)關(guān)直流電壓源301及302并聯(lián)直流電壓接點(diǎn) 處332 、 333及334。而本例中的控制單元31則可依據(jù)膝 上型電腦裝置33上的電源開(kāi)關(guān)按鍵335或膝上型電腦裝置 33內(nèi)的南橋晶片336的控制信號(hào)3361來(lái)決定其控制信號(hào) 311及312的發(fā)出與否。這里的直流電壓源301及302亦 可依據(jù)直流電壓接點(diǎn)處332 、 333及334的所需，調(diào)整為介 于5伏特至1. 8伏特之間，較常見(jiàn)供應(yīng)予直流電壓接點(diǎn)處 332 、 333及332可被調(diào)整為5伏特、3. 3伏特、2. 5伏特 或1. 8伏特。另外，外接電源裝置30則可包含有一燃料電 池或一太陽(yáng)能電池。再者，控制單元31更可利用設(shè)于膝上 型電腦裝置33內(nèi)的南橋晶片336內(nèi)的韌體控制或利用一獨(dú) 立設(shè)于膝上型電腦裝置33內(nèi)的銜入式控制器的韌體控制 來(lái)發(fā)出上述所需的控制信號(hào)311及312予開(kāi)關(guān)單元321、 322及32 3。而這里的開(kāi)關(guān)單元321、 322及32 3亦可為膝 上型電腦裝置33內(nèi)的限流晶片或限流開(kāi)關(guān)。
請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明用于膝上型電腦裝置的電源管 理方法的流程圖。此電源管理方法至少包含下列步驟
步驟40:將一如燃料電池或一太陽(yáng)能電池設(shè)置于一外 接電源裝置內(nèi)，以對(duì)外可提供一介于5伏特至1. 8伏特之 間的直流電壓源。較常見(jiàn)的直流電壓源的電壓值則為5伏 特、3. 3伏特、2.5伏特或1.8伏特。
步驟41:藉由一連接介面，像是USB介面、一 PCMCIA 介面或一卡片介面，將外接電源裝置插入至膝上型電腦裝 置的對(duì)應(yīng)的連接介面，像是USB埠、PCMCIA介面槽或卡片
介面槽。
步驟42:利用一控制單元、 一銜入式控制器、 一控制 晶片或一南橋晶片，偵測(cè)或確認(rèn)膝上型電腦裝置的至少一 直流電壓接點(diǎn)處具有 一穩(wěn)定電壓值時(shí)，藉由上述連接介面 提供外接電源裝置的 一 直流電壓源并聯(lián)于直流電壓接點(diǎn) 處。
步驟43:或是利用一控制單元、 一銜入式控制器、一 控制晶片或一南橋晶片，偵測(cè)上述膝上型電腦裝置關(guān)閉電 源時(shí)，關(guān)閉直流電壓源供應(yīng)其直流電壓接點(diǎn)處。
以上所述僅為舉例性，而非為限剩性者。任何未脫離 本發(fā)明的精神與范疇，而對(duì)其進(jìn)行的等效修改或變更，均 應(yīng)包含于本發(fā)明的權(quán)利范圍中。
權(quán)利要求
1、 一種用于膝上型電腦裝置的電源管理系統(tǒng)，其特征在于，其包含一外接電源裝置，可插拔并提供一直流電壓源予該膝 上型電腦裝置；一控制單元，設(shè)于該膝上型電腦裝置內(nèi)；一開(kāi)關(guān)單元，設(shè)于該膝上型電腦裝置內(nèi)且依據(jù)該控制 單元所發(fā)出的控制信號(hào)開(kāi)關(guān)該直流電壓源并聯(lián)該膝上型 電腦裝置內(nèi)的至少一直流電壓接點(diǎn)處，其中，該直流電壓源是介于5伏特至1. 8伏特之間。
2、 如權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于， 該外接電源裝置包含一燃料電池或 一 太陽(yáng)能電池。
3、 如權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于， 該外接電源裝置是利用一 USB介面、一 PCMCIA介面或一 卡片介面插拔于該膝上型電腦裝置。.
4、 如權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于， 該直流電壓源的電壓值為5伏特、3.3伏特、2.5伏特或 1. 8伏特。
5、 如權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于， 該控制單元為 一 銜入式控制器。
6、 如權(quán)利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其特征在于， 該控制單元是設(shè)于該膝上型電腦裝置內(nèi)的 一 南橋晶片內(nèi)。
7、 如斥又利要求1所述的電源管理系統(tǒng)，其特4正在于，該開(kāi)關(guān)單元為設(shè)于該膝上型電腦裝置的一限流晶片或一限流開(kāi)關(guān)內(nèi)。
8、 一種用于膝上型電腦裝置的電源管理方法，其特 征在于，其包含插入一具有USB埠的外接電源裝置于該膝上型電腦 裝置的一 USB埠；偵測(cè)或確認(rèn)該膝上型電腦裝置的至少 一 直流電壓接 點(diǎn)處具有一穩(wěn)定電壓值時(shí)，藉由該USB埠并聯(lián)該外接電源 裝置的 一 直流電壓源予該直流電壓接點(diǎn)處，或偵測(cè)該膝上 型電腦裝置關(guān)閉電源時(shí)，關(guān)閉該直流電壓源供應(yīng)該直流電 壓接點(diǎn)處，其中，該直流電壓源是介于5伏特至1. 8伏特之間。
9、 如權(quán)利要求8所述的電源管理方法，其特征在于， 該外接電源裝置包含一燃料電池或一 太陽(yáng)能電池。
10、 如權(quán)利要求8所述的電源管理方法，其特征在于， 該直流電壓源的電壓值為5伏特、3. 3伏特、2.5伏特或 1. 8伏特。
11、 一種用于膝上型電腦裝置的電源管理系統(tǒng)，其特 征在于，其包含——燃料電池或一太陽(yáng)能電池，可插拔并提供一直流 電壓源予該膝上型電腦裝置；一銜入式控制器，設(shè)于該膝上型電腦裝置內(nèi)； 復(fù)數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)單元，設(shè)于該膝上型電腦裝置內(nèi)的一限流晶片或 一 限流開(kāi)關(guān)且依據(jù)該控制單元所發(fā)出的控制信號(hào) 分別開(kāi)關(guān)該直流電壓源并聯(lián)該膝上型電腦裝置內(nèi)對(duì)應(yīng)至 少一直流電壓接點(diǎn)處，其中，該直流電壓源是介于5伏特至1. 8伏特之間。
全文摘要
本發(fā)明是揭露一種用于膝上型電腦裝置的電源管理系統(tǒng)及其電源管理方法。此電源管理系統(tǒng)包含一外接電源裝置及設(shè)于膝上型電腦裝置內(nèi)的一控制單元與一開(kāi)關(guān)單元。其中，外接電源裝置可插拔并供應(yīng)一介于5伏特至1.8伏特直流電壓值的直流電壓源予膝上型電腦裝置。開(kāi)關(guān)單元?jiǎng)t可依據(jù)控制單元所發(fā)出的一控制信號(hào)開(kāi)關(guān)上述直流電壓源予膝上型電腦裝置內(nèi)的至少一直流電壓接點(diǎn)處。
文檔編號(hào)G06F1/32GK101122815SQ20061010977
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月11日
發(fā)明者阮冠旗 申請(qǐng)人:宏碁股份有限公司